Schallschutztechnische Ausführungsfehler an Holzdecken - Forum

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4. HolzBauSpezial Akustik & Brandschutz 2013
Schallschutztechnische Ausführungsfehler an Holzdecken | E. U. Köhnke
Schallschutztechnische
Ausführungsfehler an Holzdecken
Ernst Ullrich Köhnke
Ingenieurbüro Köhnke
DE-Uelsen
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Schallschutztechnische
Ausführungsfehler an Holzdecken
Häufig besteht die Ansicht, dass man den Schallschutz genauso wie den Wärmeschutz
genau berechnen könne. Leider ist das nicht der Fall, wenngleich die Forschung und die
Rechenmethoden permanent besser werden, allerdings auch komplizierter.
Würde man den Wärmeschutz, also den berechneten u-Wert oder die berechnete Oberflächentemperatur eines Bauteils in der Praxis messen, käme es, wie auch beim Schallschutz, zu Abweichungen.
Der Trittschallschutz bei Holzbalkendecken kann im Vorfeld im Zuge der Planung lediglich
rechnerisch abgeschätzt werden. Eine Grundlage für diese Vorgehensweise bieten Labormessungen, also Messungen in einem Prüfstand, welche so konzipiert sind, dass die
am Bau regelmäßig und vielfältig vorhandenen Nebenwegsübertragungen bzw. Nebenwege des Schalls nicht vorliegen.
Der so im Labor gemessene Normtrittschallpegel wird mit Ln,w gekennzeichnet, der am
ausgeführten Objekt gemessene Wert mit L’n,w. Dieser Apostroph kennzeichnet die
Berücksichtigung der Nebenwegseinflüsse bzw. die Schallübertragung über die flankierenden Bauteile.
Der am Objekt gemessene Wert setzt sich somit zusammen aus der direkten Trittschallübertragung Ln,D,d , welcher dem im Labor gemessenen Wert entspricht und der Flankenübertragung Ln,D,f , welche die vielfältigen objektspezifischen Nebenwegseinflüsse über die
flankierenden Bauteile berücksichtigt.
Abbildung 1: Schematische Darstellung der direkten und der indirekten Schallübertragung.
1.
Baustellenmessungen sind nicht vergleichbar
Während die nach der Norm DIN EN ISO 140 – 01 gemessene Werte bis auf geringe Messungsgenauigkeiten generell vergleichbar sind, sind Baustellenmessungen wegen der unterschiedlichen objektspezifischen Randbedingungen nicht übertragbar bzw. vergleichbar.
Bestenfalls wenn die Baukörper vollständig identisch sind und vor allem die Handwerker
mit gleicher Qualität und Sorgfalt gearbeitet haben. Das dürfte in der Praxis allerdings
kaum vorkommen.
Zwar gibt es ein europaweit harmonisiertes Berechnungsverfahren für die Trittschalldämmung von Decken incl. Flankenübertragung, DIN EN 12354 – 02. Dies wurde aber
maßgeblich für den Beton- und Mauerwerksbau entwickelt und ist für den Holzbau kaum
verwendbar. Ganz besonders, weil im Holzbau eine deutlich größere Vielzahl an Konstruktionsvarianten vorkommt und deren einzelne Auswirkungen im Detail nur sehr unvollständig bekannt sind.
2.
Die Vielfalt im Holzbau
Die Vielfalt der am Markt befindlichen Rohdecken und die Vielfalt der Fußbodenkonstruktion führen zu nahezu unüberschaubaren Kombinationsmöglichkeiten und somit
Randbedingungen für ein stets sicher verwendbares Rechenverfahren.
Da zusätzlich auch noch die Bauart der flankierenden Wände und die Auflagerung einen
Einfluss haben, resultiert daraus ein kaum praktikables, verlässliches Vorgehen.
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An dieser Stelle muss auch der Sinn einer Verfeinerung des Rechenverfahrens hinterfragt
werden. Denn ein Faktor, wenn nicht gar der wesentlichste, sind die Handwerker.
Einen ganz erheblichen Einfluss haben die vielen kleinen Schlampereien bei der Ausführung. Hierüber haben wir bereits mehrfach in der Holzbau dnq berichtet (2/2000 - Typische Einbaufehler und 4/2002 – So heimlich dran vorbei)
Aus praktischer Sicht überwiegen mit großem Abstand die Einflüsse durch die Ausführungsqualität wie die Praxis immer wieder belegt. Schallbrücken im Fußboden sowie Installationsschächte und Schornsteine stehen hier ganz vorne auf der Agenda.
Es scheint eher angebracht auf die diversen Ausführungs- und auch Konstruktionsfehler
zu achten und die Handwerker für den Schallschutz zu sensibilisieren als mit großem Forschungsaufwand die Rechenverfahren zu verfeinern, die der Praktiker dann ohnehin nicht
mehr beherrscht.
3.
Ein praktisches Verfahren
Ein einfaches und handhabbares Verfahren dazu ist derzeit das Forschungsvorhaben:
„Entwicklung eines anwenderbezogenen Berechnungsverfahrens zur Prognose der Schalldämmung von Holzdecken am Bau“ aus 2004 vom LSW Rosenheim.
Während der Massivbau stets einfache plattenartige Rohdecken aufweist, bei welchem
fast nur das Gewicht eine Rolle spielt und das Verbesserungsmaß des Fußbodens, sieht
das im Holzbau anders aus. Allein die Rohdeckenvielfalt ist hier sehr groß.
Die klassische Holzbalkendecke, die sich durch Balkenhöhen, Balkenabstände, Dicke
der Beplankungen und der Art der unteren Befestigung der Platten sowie dem eingebrachten Dämmstoff erheblich unterscheiden.
Die offenen Holzbalkendecken mit Sichtbalken, welche sich durch die Art der oberen
Beplankung unterscheiden.
Die plattenförmigen Massivholzdecken, welche durch ihr Material bzgl. Gewicht und
Steifigkeit unterscheiden.
Eine Vielzahl neuartiger Sonderdeckenkonstruktionen, die sich neuerdings im Markt
befinden.
Um ein praktisches Prognoseverfahren für den Holzbau zu erreichen, wurde bereits vor
vielen Jahren von Prof. K. Gösele ein einfaches „Berechnungsverfahren“ entwickelt, welches an das Nachweisverfahren für den Betonbau angelegt war. Zu dem Wert der jeweiligen Rohdecke wurde die Verbesserung durch den Fußbodenaufbau hinzugefügt.
Allerdings mussten für den Holzbau hierzu die Verbesserungsmaße der Fußböden neu
ermittelt werden, da die Verbesserungsmaße aus dem Betonbau nicht auf den Holzbau
übertragbar waren bzw. sind.
Durch Prof. F. Holtz wurde dieses Verfahren dann 2004 optimiert. Insbesondere wurden
für die Rohdecke nun nicht mehr nur Fußbodenaufbauten bewertet, sondern auch noch
die weiteren Verbesserungsmaße für „Zusatznahmen“ in Form von unterschiedlichen Beschwerungen.
4.
Die rechnerische Abschätzung
Die Wiedergabe des kompletten Verfahrens aus dem genannten Forschungsvorhaben
würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Dennoch sind die nachfolgenden Zusammenstellungen der Rohdecken, der Fußböden und der Beschwerungen geeignet eine
recht grobe Abschätzung von den üblichen Standardkonstruktionen vorzunehmen.
Die Vorgehensweise ist für die Berechnung des resultierenden Bauschalldämm-Maßes
recht simpel. Von dem Normtrittschallpegel der Rohdecke wird das Verbesserungsmaß
des jeweiligen Fußbodens und evtl. das Verbesserungsmaß der Beschwerung in Abzug
gebracht.
Der sich dann daraus ergebene Wert entspricht in etwa dem Labormaß ohne Flankenübertragung Lnw.
Je besser der Schallschutz der jeweiligen Decke ist, desto größer ist der Einfluss über die
Flanken und somit der hinzuzufügende Korrektursummand K für die Flankenübertragung.
Die Vorgehensweise soll an einem Beispiel kurz erläutert werden.
Als Rohdecke ist eine klassische Holzbalkendecke mit unterseitig Gipskarton an Lattung vorhanden mit einem Lnweq = 75 dB.
Als Beschwerung sind 80 kg gebundene Splittschüttung (System K 101 / K 102) vorhanden mit einem Verbesserungsmaß von ∆ Lnw = 16 dB.
Als Fußboden wird ein Zementestrich gewählt auf einer Mineralfaser- Trittschallschutzmatte mit s’ ca. 7MN/m³, somit ∆ LnwH = 20 dB.
Ln,w = 75 dB ./. 16 dB ./. 20 dB = 39 dB.
Für die Flankenübertragung ist nur noch der Korrektursummand K hinzuzuaddieren. Dieser
ist abhängig von der akustischen Qualität des Deckenaufbaus.
Bei einem Lnw von 39 dB beträgt RH
7dB.
Der am Objekt zu erwartende Normtrittschallpegel beträgt somit L’nw = 39dB + 7 dB =
46 dB.
Rohdeckenart
Offene Sichtholzdecken
Geschlossene Holzbalkendecke
Dito mit federnder Abhängung
Massivholzdecke
Verbesserungsmaße
div. Fußböden
Zementestrich auf PS / HWF
Zementestrich auf Mifa - TSM
Trockenestrich
Verbesserungsmaße
div. Beschwerungen
Betonplatten / Pflastersteine
80 kg/m²
Gebundene Schüttung 80 g/m²
5.
Ln,w
85 -87 dB
74 – 75 dB
64 – 65 dB
76 – 80 dB
Ln,w,H
Lnw
35 dB
40 dB
45 dB
50 dB
K
ca. 8 dB
ca. 7 dB
ca. 6,5 dB
ca. 4,5 dB
Korrektursummand K in Abhängigkeit von Lnw
14 – 16 dB
19 – 20 dB
6 – 10 dB
LnwH
ca. 10 dB
ca. 16 dB
Anforderungen
Dort, wo es um den Schutz der Bewohner geht, gibt es in der Regel auch Vorschriften
durch den Staat. So also auch beim Schallschutz, da er eine große Bedeutung für die
Gesundheit und das Wohlbefinden der Bewohner hat. Die Mindestanforderungen an den
Schallschutz sind in der DIN 4109, Schallschutz im Hochbau, Teil I, festgelegt. Die DIN
4109 ist bauaufsichtlich eingeführt, d.h. die Einhaltung der dort fixierten Mindestwerte ist
Vorschrift und kann auch privatrechtlich nicht außer Kraft gesetzt werden. Allerdings gilt
die DIN 4109 mit ihren Mindestwerten nur für Geräuschbelästigungen aus fremden
Wohn- oder Arbeitsbereichen. Vorschriften für einen Schallschutz im eigenen Wohnbereich gibt es nicht.
Im Beiblatt 2 zur DIN 4109 gibt es jedoch Empfehlungen für den Schallschutz im eigenen
Wohnbereich. Die dort fixierten Werte sind zur Sicherstellung eines normalen Schutzbedürfnisses sicherlich richtig gewählt.
Sofern ein höheres Schutzbedürfnis gewünscht wird, sind in diesem Beiblatt sowohl für
den eigenen Wohnbereich wie auch für den fremden Wohn- und Arbeitsbereich Empfehlungen für einen erhöhten Schallschutz enthalten. Auch die VDI-Richtlinie 4100 gibt zum
Schallschutz Empfehlungen. Sie sind den Empfehlungen des Beiblatts 2 in weiten Bereichen sehr ähnlich. Wie jedoch der Name bereits ausführt, handelt es sich hier nicht um
eine Vorgabe, geschweige denn um den Stand der Technik, sondern lediglich um eine
Richtlinie.
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5.1. Anforderungen im eigenen Wohnbereich
Während also bei Wohnungstrenndecken die Mindestanforderungen rechtlich in der DIN
4109 geregelt sind, gibt es im eigenen genutzten Wohnbereich für derartige Decken zwei
Möglichkeiten und zwar:
Es wird eine privatrechtliche, vertragliche Vereinbarung getroffen, in welcher der Bauherr über die Wirkung der unterschiedlichen Schalldämmmaße aufgeklärt wird. Dann
gilt diese vertragliche Vereinbarung unabhängig sonstiger Regelwerke oder dem Stand
der Technik.
Es wird keine weitere Vereinbarung getroffen; dann gilt der sog. Stand der Technik.
Hier, wie auch in anderen Baubereichen wird der Stand der Technik von Sachverständigen, im Regelfall anlässlich gerichtlicher Auseinandersetzungen fixiert. Die Ansätze
sind so vielfältig wie die Verfahren! Je höher die Kompetenz des Sachverständigen,
desto höher im Gutachten auch der geschuldete Schallschutz.
Für den Trittschallschutz bei Geschossdecken im eigenen Wohnbereich reichen die Urteile
von einem TSM 0 dB (L´n,w * 63 dB) bis TSM + 7 dB (L´n,w * 56 dB).
Die Qualität des Trittschallschutzes ist stets ein Spagat zwischen Baukosten und Bauqualität. Wird allerdings ein Qualitätsniveau unter dem sog. Stand der Technik vertraglich
vereinbart, besteht die Beratungspflicht durch den Vertragspartner bzw. den Architekten.
5.2. Anforderungen an den Luftschallschutz
Wohnungstrenndecken oder Geschossdecken haben, neben den Anforderungen an den
Trittschallschutz, auch Mindestanforderungen an den Luftschallschutz gem. DIN 4109, zu
erfüllen. Die Anforderungen an den Luftschallschutz R‘w bewegen sich zwischen 52 dB,
z.B. über Kellern, bis hin zu 55 dB bei Wohnungstrenndecken.
Der Höreindruck im gestörten Raum bei einem vorliegenden Bauschalldämmmaß von
R’w = 52 dB ist so definiert, dass Sprache nicht mehr hörbar, normal lautes Radio
schwach zu hören ist. Bei einem R’w von 55 dB bis 57 dB ist lediglich noch ein lautes
Radio schwach hörbar.
Ähnliche Anforderungen stellt die DIN 4109 auch an Wohnungs- und Gebäudetrennwände.
Ein derartiges Luftschalldämmmaß wird von nahezu allen für den Trittschall geeigneten
Decken unproblematisch erreicht und weit übertroffen. Der „Schallschutzpapst“ Prof. a.
D. Gösele hat dazu gesagt:
„Ist der Trittschallschutz einer Decke erreicht, braucht man sich um den Luftschallschutz
keine Gedanken mehr machen.“
Aus diesem Grund wird bei den weiteren Betrachtungen zum Luftschallschutz nicht weiter
ausgeführt.
Für den Trittschallschutz gelten die Anforderungen und Empfehlungen der Tabelle 1
DIN 4109
Tabelle 1: Trittschallschutz: max. zu. Normtrittschallpegel L’n,w von Decken
Eigener Wohnbereich
Bis zwei Wohnungen
Ab zwei Wohnungen
Unter Terrassen, Loggien, Laubengängen,
Hausfluren
Unter oder über Spieloder ähnlichen Gemeinschaftsräumen, auch
Unterrichtsräumen
Mindestanforderung
nach DIN
4109
-/531)
53
53
Empfehlung für
norm. Trittschallschutz
DIN 4109
561)
-/-/-/-
Empfehlung für
erhöhten
Schallschutz
461)
461)
461)
46
Stand der
Technik
(Gutachten /
Urteile)
63-56
Ca. 50-53
Ca. 48-53
???
46
-/-
46
-/-
6.
Nachweismethoden
Anders als z.B. beim Nachweis der Standsicherheit oder des Wärmeschutzes kann im
Schallschutz nur äußerst begrenzt gerechnet werden. Ähnlich wie im Brandschutz müssen sich die Konstruktionen durch Prüfungen, d.h. durch Messungen bewähren. Eine Vielzahl von Einflussfaktoren sind sogar objektspezifisch, so dass Baustellenmessungen nicht
einmal fehlerfrei zu reproduzieren bzw. zu übertragen sind.
Selbst kleinste, geringfügige Veränderungen an einer geprüften Konstruktion können beträchtliche Auswirkungen auf den Schallschutz haben.
Folgende Nachweismethoden sind grundsätzlich möglich:
Die Verwendung von Konstruktionen aus dem Beiblatt 1 zur DIN 4109. Der Nachweis
ist hier einfach – die Konstruktionen sind jedoch mit einer sehr hohen Sicherheit beaufschlagt, teilweise veraltet und wenig praxisgerecht und damit unwirtschaftlich.
Darüber hinaus ist die Auswahl sehr begrenzt.
Prüfzeugnisse, geprüft auf geeigneten Prüfstandanordnungen. Hierbei muss beachtet
werden, dass es Prüfstände mit und ohne Nebenwegsübertragungen gibt. Die Nebenwegsübertragungen haben beim Trittschall zwar eine unter-geordnete Bedeutung, absolut vernachlässigbar sind sie jedoch nicht. Bei derartigen Prüfzeugnissen sollte ein
„Vorhaltemaß“ von mind. 2 dB berücksichtigt werden.
Eignungsprüfung am Bau. Dieses Verfahren ist das genaueste, da die geschuldeten
Werte letztlich an der Baustelle, also im eingebauten Zustand nach Fertigstellung aller
Gewerke erreicht werden müssen. Wird jedoch nach Fertigstellung des Objektes bei
der Eignungsprüfung ein Mangel festgestellt, ist eine entsprechende Nachbesserung
teuer.
Fazit: eine überschlägige Vorbemessung ist unumgänglich. Da Mängel im Schallschutzbereich erhebliche Kosten, sowohl im Verfahren wie auch bei einer Nachbesserung, verursachen, ist stets anzuraten, eine ausreichende Sicherheit bei der Konzeption vorzusehen. Dies umso mehr, da bekanntermaßen auf den Baustellen keine
Techniker und Ingenieure arbeiten, sonder Handwerker, zum Teil unter hohem Zeit- und
Kostendruck! Gerade Holzbalkendecken verzeihen Ausführungsfehler nur sehr schwer!
Sie machen auf Ausführungsfehler im Regelfall „geräuschvoll“ aufmerksam.
6.1. Sicherheitsabschläge
Die Werte berücksichtigen unterschiedliche Literaturangaben und Prüfzeugnisse, sowie
einen äußerst geringen Sicherheitsabschlag von etwa 2 dB auf die im Labor unter optimalen Bedingungen ermittelten Werte. Für die Praxis sollen die ungünstigsten Werte in
Ansatz gebracht werden. Auch diese setzen alsdann noch eine sorgfältige und qualitativ
hochwertige Ausführung voraus. Ist diese nicht sichergestellt, empfiehlt sich ein zusätzlicher Abschlag von mind. 2 dB bis 4 dB der so ermittelten Werte.
6.2.
Achtung Nebenwege
Neuere Forschungsergebnisse zeigen, dass einer der wesentlichen Nebenwege der Trittschallübertragung darin besteht, dass die in die Decke eingeleitete Anregung bzw. die
daraus resultierenden Schwingungen sich in die darunter befindliche Wand im Auflagerbereich übertragen und „membranenartig“ durch die Wandbeplankung in den darunter
liegenden Raum wieder abgestrahlt werden.
Eine akustisch wirksame Entkopplung dieses Problembereichs ist aus Gründen der Standsicherheit schwierig zu erreichen.
7.
Was wirkt sich wie aus?
In den Grafiken 2 und 3 wurde von üblichen Konstruktionen ausgegangen. Die Rohdecken tragen eine Holzwerkstoffplatte oder auch alternativ eine Brettschalung mit einer
zusätzlichen Plattenbekleidung. Die Deckenbalken sind getrocknet, gehobelt und haben
eine Breite zwischen 60 mm und 100 mm und eine Höhe zwischen 200 mm und 240 mm.
Die obere Beplankung ist mechanisch befestigt.
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7.1. Balkenabstand
Wird der Balkenabstand auf ca. 40 cm verringert, verschlechtert sich der Schallschutz um
etwa 3 dB (analog wird sich der Schallschutz bei einem vergrößerten Balkenabstand
verbessern).
Sind aus Gründen der Materialstandardisierung einheitliche Querschnitte zu verwenden,
empfiehlt es sich immer, zwei Balken zusammenzufügen und das Raster nicht zu verringern.
7.2. Befestigung der oberen Holzwerkstoffplatte
Wird die obere Beplankung verleimt statt nur mechanisch Befestigt, verschlechtert sich
der Schallschutz um etwa 2 dB bis 4 dB.
7.3. Qualität der Trittschallmatten
Mineralfasermatten haben gegenüber Polystyrolschaumplatten günstigere akustische Eigenschaften, unter anderem auch eine deutlich geringere dynamische Steifigkeit. Bei
Verwendung von Polystyrol-Trittschallschutzmatten verschlechtert sich der Schallschutz
gegenüber Mineralfaser um etwa 4 dB bis 6 dB.
7.4. Federschienen oder Federbügel
Wird die untere Deckenbekleidung, üblicherweise aus Gipskartonplatten, an Federschienen oder an Lattung mit Federbügeln befestigt, verbessert sich der Schallschutz
gegenüber der starren Befestigung der Lattung um etwa 10 dB bis 12 dB.
7.5. Zweite Platte an der Unterdecke
Wird an der Unterdecke statt einer Gipskartonplatte eine zusätzliche Platte montiert, verbessert sich der Schallschutz bei weitgehend starrer Befestigung um etwa 1-2 dB, bei
federnder Abhängung um bis zu 3 dB.
7.6. Deckenbeschwerung
Eine auf der Rohdecke aufgebrachte Deckenbeschwerung aus kleinformatigen Beschwerungsplatten (z.B. Beton-Gehwegplatten oder Pflastersteinen) mit ca. 120 kg/m², alternativ hochwirksame, elastisch gebundene Schüttung oder Sand im Rieselschutz mit 40
kg/m² verbessern den Trittschallschutz um ca. 11 dB.
7.7. Hohlraumdämmung
Die Hohlraumdämmung aus Mineralfaser im Gefachbereich verbessert den Trittschallschutz lediglich um etwa 2 dB bis 4 dB.
7.8. Weich federnder Bodenbelag
Bei Bodenbelägen, hier insbesondere bei Teppichen wird ein Trittschallschutzverbesserungsmaß *Lw im Regelfall vom Lieferanten angegeben. Dieses Verbesserungsmaß bezieht sich jedoch auf Massivdecken aus Beton!
Verbesserungsmaße von 20 dB bis ca. 26 dB sind im Handel erhältlich. Die verbessernde
Wirkung auf einer mit Estrich versehenen Holzbalkendecke mittlerer Qualität ist jedoch
drastisch geringer. Das Verbesserungsmaß auf Holzbalkendecken *Lw,H liegt nur zwischen 2 dB und 7 dB.
Es kann grundsätzlich nicht empfohlen werden, weich federnde Bodenbeläge bereits in
der Planung zu berücksichtigen. Sie nehmen die Möglichkeit des späteren Austausches
der Bodenbeläge! Sie gestatten auch nicht einen andersartigen Bodenbelag in Teilbereichen.
7.9. Typische Einbaufehler und deren Auswirkungen
auf den Schallschutz
Das Holzbalkendecken beim Schallschutz gegenüber massiven Konstruktionen kein Defizit
haben, ist unter denjenigen, die sich ernsthaft mit der Physik des Holzbaus beschäftigen
bekannt Wenn aber trotz optimierter Bauteilschichtung das Ergebnis am ausgeführten
Objekt nicht befriedigt, sind es regelmäßig die „kleinen Schweinereien„ bei der Ausfüh-
rung. Zu einer im akustischen Sinne hochwertigen Bauteilschichtung gehört auch eine
hochwertige Ausführung, wenn das Ergebnis nicht enttäuschen soll.
Mit relativ einfachen Konstruktionen sind durchaus recht hohe Schalldämmwerte bzw.
ausgesprochen geringe Normtrittschallpegel bei Holzbalkendecken realisierbar.
Holzbalkendecken mit einem Normtrittschallpegel L’ n,w um die 30 dB und auch drunter
sind möglich und auch bereits realisiert worden. Das Ammenmärchen von schlechten
Schallschutzwerten bei Holzkonstruktionen ist anschaulich widerlegt.
In der Praxis wird jedoch immer wieder festgestellt, dass die theoretisch guten Werte am
Objekt nicht erreicht werden. Grund hierfür sind eine Vielzahl von „kleinen Schweinereien„ bei der Fertigstellung des gesamten Objektes.
Zugegeben, der Holzbau erreicht seine guten Schallschutzwerte vorrangig durch intelligente Bauteilschichtungen. Diese sind im Gegensatz zur massiven Betonbauweise
wesentlich empfindlicher gegen Ausführungsfehler. Egal ob Trockenbauer, Estrichleger,
Fußbodenleger, Fliesenleger oder Installateure – sie alle haben im Umgang mit Holzkonstruktionen bedauerlicherweise zu wenig Erfahrung.
Die Auswirkungen geringer Ausführungsfehler auf den Schallschutz sind vielfach den
Handwerkern und auch den Architekten und Ingenieuren nur ungenügend bekannt.
Bei Holzbalkendecken mangelt es heute weniger an der Entwicklung neuerer und besserer Konstruktionen, es mangelt vielmehr an der Erforschung über die Auswirkung von
Einbaufehlern und Schallnebenwegen und Aufklärung zu dieser Thematik.
Eine gezielte Forschung zur Quantifizierung der Auswirkungen unterschiedlicher Einbaufehler ist in der Literatur nur ungenügend bekannt.
Will man Rückschlüsse aus Untersuchungen an beanstandeten Objekten ziehen, so stößt
man auch hier an Grenzen, da die baulichen Umstände und auch die schwere des Einbaufehlers kaum übertragbar sind. Darüber hinaus kommt es im Regelfall zur Addition unterschiedlicher Einbaufehler, die wiederum eine Quantifizierung einzelner Fehler unmöglich
machen.
Kurzum: die negativen Auswirkungen typischer Einbaufehler sind wenig – zu wenig erforscht. Je besser die Qualität der Deckenkonstruktionen wird, desto wichtiger ist es, sich
dieser Probleme anzunehmen. Die Erforschung möglicher Nebenwege insgesamt sowie
die Erforschung typischer Einbaufehler müssen an Priorität gewinnen.
Aufklärungsarbeit bei Architekten, Bauleitern und Bauschaffenden muß dazu führen, dass
gute Konstruktionen bei Holzbalkendecken durch fehlerfreien Einbau letztendlich auch die
gewünschten Resultate zeigen und das Image des Holzbaus verbessern.
Wie bereits ausgeführt, sind zahlenmäßige Angaben aus Messungen beanstandeter Konstruktionen kaum möglich, da oft mehrere Einflüsse gleichzeitig und unterschiedlich in
ihrer Auswirkung beteiligt sind.
In der Auseinandersetzung mit schlechten Baustellenmessungen und mit den Erfahrungen aus der Überwachung diverser Baustellen zeichnet sich eine Gruppe typischer und in
der Praxis sehr oft anzutreffender Schwachstellen bzw. Einbaufehler ab.
Wie bereits erwähnt, sind wissenschaftliche Aussagen hierzu nur in äußerst geringem
Umfange möglich.
Auch sich stetig ändernde Techniken im Innenausbau führen zu einer Veränderung bei
typischen Schwachstellen. Ein Teil dieser Schwachstellen wurde im Rahmen einer Diplomarbeit behandelt. Die Studenten J. Ridder und K. Gümmer von der Fachhochschule
Hildesheim – Holzminden, hatten die Möglichkeit die erforderlichen Untersuchungen und
Messungen an einem praxisnahen Prüfstand bei einem renommierten deutschen Fertighaushersteller durchzuführen. Die dort gewonnenen Erkenntnisse, sowie die in der Praxis
allgemein bei Beanstandungen gewonnenen Erkenntnisse sind die Grundlage der im folgenden vorgenommenen Bewertungen einzelner typischer Ausführungsmängel.
7.10. Spachtelung des Estrichs
In dieser Skizze ist einer der am häufigsten anzutreffenden Einbaufehler dar-gestellt. Auf
der Holzbalkendecke ist ein schwimmender Zementestrich verlegt, der allgemein vor Verlegung des Bodenbelags gespachtelt wird. Sehr oft wird vor den Spachtelarbeiten der
Randdämmstreifen zurückgeschnitten, so dass die Spachtelmasse eine Schallbrücke zwischen dem schwimmenden Zementestrich und der Holzkonstruktion herstellt.
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Die Verluste bei der Trittschalldämmung betragen in etwa bis – 6 dB. Führen wir uns vor
Augen, wie viel Aufwand zur Erlangung einer Verbesserung von 6 dB erforderlich ist,
zeigt es, wie dringend hier Aufklärung Not tut.
7.11. Fliesen / Sockelfliesen
Noch krasser wirkt sich die starre Anbindung zwischen schwimmendem Estrich und Wand
in befliesten Bereichen aus. Hier wird nahezu regelmäßig durch das Ausfugen des Fliesenbelages durch den Fugmörtel Kontakt bzw. eine Schallbrücke hergestellt. Die Trittschalldämmung wird hier um bis zu 8 dB verschlechtert. Nur am Rande sei erwähnt, dass
eine derartige Fugenausbildung auch nicht geeignet ist, die Verformungen des schwimmenden Estrichs schadfrei aufzunehmen, auch nicht, wenn vor diese starre Eckverbindung Silikon aufgebracht wird.
Die dargestellte Situation ist nicht nur in häuslichen Bädern anzutreffen, sondern auch
bei Bodenbefliesungen mit einer Sockelfliese anstelle einer Fußleiste.
7.12. Fließestrich
Insbesondere beim Einsatz von Fließestrich kommt es gelegentlich bei nicht dicht schließender, wannenartiger Folienauskleidung zum Durchtritt des flüssigen Materials durch
die Dämmschicht bis auf die Rohdecke. Seltener sind derartige Brücken bei üblichem
Zementestrich.
Bei einer Kontaktfläche von ca. 40 cm² bis 50 cm² verschlechtert sich die Trittschalldämmung der Decke über den gesamten Raum gemessen bis zu - 9 dB, punktuell gemessen bis – 15 dB.
Auch im Bereich von Einfassungen, im Türschwellenbereich bei bodentiefen Fensterelementen, wird ein derartiger Einbaufehler recht oft angetroffen.
7.13. Installationsleitungen
Auch hier ein recht oft anzutreffender Ausführungsfehler. Dieser Fehler liegt jedoch sehr
oft bereits in der Planung begründet.
Die Höhe der Trittschallschutzmatte wird im Regelfall nach dem dicken Rohr plus ca. 10
mm bemessen.
In der Praxis kommt es jedoch zu unvermeidbaren Rohrkreuzungen, die Höhe der Trittschallmatte reicht nicht mehr aus und eine Schallbrücke zwischen Estrich und Rohdecke
entsteht.
Die bereits zitierten Messungen auf einem Prüfstand haben gezeigt, dass bei einer fachgerechten Umhüllung der Rohre mit einem Dämmstoff kaum Beeinträchtigungen im Trittschall zu erwarten sind.
Auch Kunststoffrohre bzw. Schläuche, die in einem Leerrohr geführt werden, ergeben nur
geringe Beeinträchtigungen. Je nach Rohrsystem sind bei Kunststoffrohren Beeinträchtigungen der Trittschalldämmung bis zu 4 dB zu erwarten.
Es ist davon auszugehen, dass die Beeinträchtigung bei nicht isolierten Metallrohren, z.B.
Kupferrohren, deutlich größer ist. Exakte Zahlen unter labortechnischen Bedingungen
sind hier bisher nicht ermittelt.
Durch Messungen an ausgeführten Bauwerken, ist jedoch zu vermuten, dass die Beeinträchtigung mindestens bei – 6 dB im ungünstigen Fall zu erwarten ist.
7.14. Heizkörperanschlussleitungen
Der am häufigsten anzutreffende Ausführungsfehler bei der Heizungsinstallation in Holzgebäuden. Die Heizkörperanschlussleitung ist im Bereich der Durchdringung des Estrichs
nicht isoliert. Das Anschlussrohr ist fest im Estrich eingebunden. Das Rohr ist jedoch
ebenfalls mit der Rohdecke verbunden.
Der Umfang der Beeinträchtigung ist entsprechend den praktischen Erfahrungen überwiegend abhängig vom gewählten Installationsmaterial.
Sofern Kunststoffrohre in Leerrohren verwandt werden, ist die Beeinträchtigung au sgesprochen gering, max. in den Bereichen von ca. – 1 dB, sofern eine Vielzahl von
Anschlüssen vorliegt.
Kunststoffrohrsysteme, die ohne Leerrohr geführt werden, zeigen jedoch bereits Verschlechterungen in einer Größenordnung von – 2 dB bis – 4 dB.
Die größten Beeinträchtigungen sind dann zu erwarten, wenn Metallrohre bzw. Kupferrohre verwendet werden, die nicht isoliert sind. Hier können Beeinträchtigungen in
beachtlichen Größenordnungen auftreten.
Gebäude mit akustischen Mängeln in diesem Bereich zeigen nach der durchgeführten
Sanierung durch freilegen der Rohrleitungen Verbesserungen zwischen 4 dB und 6 dB.
Ungeklärt scheint noch die Frage, ob durch eine Verbindung der Heizkörper oberhalb und
unterhalb der Decke durch ein Kupferrohr nicht ggf. erhebliche Auswirkungen auf den
Schallschutz haben.
Der Heizkörper als Sender bzw. Empfänger, die Rohrleitung als Verbindung zwischen diesen Elementen.
Primitive Untersuchungen an entsprechenden Gebäuden, z.B. mittels eines Stethoskops,
lassen den Verdacht aufkommen, dass auch dadurch eine Beeinträchtigung der Gesamtschalldämmung nicht auszuschließen ist.
7.15. Konsolen bei der Heizkörperanbindung
Mehr und mehr werden heute Heizungsinstallationen mit Kunststoffleitungen ausgeführt.
Um diese formgerecht von der Rohdecke an den Heizkörper zu führen, werden spezielle
Konsolen eingesetzt. Es handelt sich hier überwiegend um Kunststoffkonsolen, durch
welche die Kunststoffschläuche zur Heizkörperanbindung geführt werden.
Auf den ersten Blick zeigen sich diese Gehäuse als harmlos, da das durchgeführte Rohr
mit dem Estrich nicht mehr in Verbindung kommt.
Da diese Konsolen jedoch aus hartem Kunststoff bestehen und nahezu regelmäßig fest
im Estrich eingebunden werden und sich auf der Rohdecke abstützen, ist hier zumindest
aus praktischer Erfahrung mit einer extremen Beeinflussung der Schalldämmung zu
rechnen.
Diese Kunststoffteile verbergen sich bedauerlicherweise unter dem Estrich und sind so
bei einer Überprüfung kaum auszumachen.
Am oberen sichtbaren Ende erwecken diese Bauteile zunächst den Anschein, dass eine
saubere Trennung zwischen Rohr und Umhüllung im Estrichdurchdringungsbereich vorliegt.
Man muß hier deutlich feststellen, dass diese Konsolfüße für den Holzbau schlichtweg
ungeeignet sind, sofern sie nicht in akustischer Hinsicht verbessert werden.
7.16. Einbaustrahler
In jüngster Zeit eine Modeerscheinung. Mehr und mehr kommen auch bei Holzkonstruktionen Einbaustrahler zum Einsatz.
In der Praxis werden Geschossdecken registriert, die von der Untersicht an einen Schweizer Käse erinnern.
In der Praxis wird das Hauptaugenmerk bei der Montage dieser Leuchten nicht auf den
Schallschutz sondern mehr auf den Brandschutz gerichtet. An den Lampen entstehen
u.U. Temperaturen von mehr als 500°C. Der Kontakt mit brennbaren Materialien muß
natürlich vermieden werden.
Auch aus Gründen der Luftdichtigkeit der Gebäudehülle sind Einbaustrahler in Holzkonstruktionen eigentlich abzulehnen. Da Geschossdecken im Allgemeinen mit anderen Lufthohlräumen der Konstruktion in Verbindung stehen, ist auch hier für eine ausreichende
Luftdichtigkeit zu sorgen.
Wo Luft durchtreten kann, können auch Schallwellen durchtreten. Zunächst wird durch
derartige Einbaustrahler ein erheblicher Qualitätsverlust im Bereich des Schallschutzes
der Geschossdecken vermutet.
In einer labormäßigen Messung stellte der Diplomand K. Gümmer im Bereich der Trittschalldämmung lediglich einen Abfall bis max. – 2 dB bei einer Lampenöffnung mit 110
mm Durchmesser fest. In diesen Fall konnte man sicher davon ausgehen, dass die Oberseite der Rohdecke dicht verschlossen war. Sofern im Bereich der oberen Beplankung in
der Nähe der Einbauleuchten ebenfalls Öffnungen vorliegen, ist davon auszugehen, dass
die Verluste bei der Schalldämmung deutlich höher liegen.
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7.17. Holzbalkendecken mit sichtbaren Balken
Akustisch äußerst sensibel verhalten sich in der Praxis Holzbalkendecken mit sichtbaren Balken. Ein brauchbarer Schallschutz ist bei derartigen Decken ohnehin nur mit zusätzlichen
Maßnahmen, im Regelfall mit einer Beschwerung auf der oberen Beplankung, zu erreichen.
Diese Deckenkonstruktionen verzeihen noch weniger Fehler als unterseitig geschlossene
Holzbalkendecken.
Insbesondere bei Gebäuden mit Installationsebenen werden an derartigen Decken in der
Praxis sehr oft Werte festgestellt, die deutlich unter den zu erwartenden Werten liegen.
Sehr oft werden die Beschwerung und der Estrich nicht in dem Hohlraum im Bereich der
Installationsebene weitergeführt.
Es ist zu vermuten, daß hier eine Schallübertragung insbesondere auch durch den nicht
ausgedämmten Hohlraum einer Installationsebene erfolgen kann, insbesondere dann
wenn durch die Estrichschrumpfung auch noch ein geringer Luftspalt im Bereich des
Randdämmstreifens wirksam wird.
Wie bereits ausgeführt, sind hier bisher kaum detaillierte Untersuchungen vorgenommen
worden. Es kann lediglich festgestellt werden, daß derartige Deckenkonstruktionen - insbesondere bei Gebäuden mit Installationsebenen - fast regelmäßig schlechtere Werte
erbringen als nach Prüfstandmessungen zu vermuten.
Ein weiterer Schwachpunkt ist der oft fehlende Estrich bzw. bei sichtbaren Balkenlagen
auch die fehlende Beschwerung der Deckenkonstruktion unterhalb der Badewannen bzw.
Duschtassen. Auch hier ist zu vermuten, dass insbesondere bei Fugen durch schrumpfenden Estrich im Bereich des Randdämmstreifens eine deutliche Verschlechterung herbeigeführt werden kann.
Sofern die Wannen bzw. Duschtassen auf der Rohdecke aufgestellt sind, ist zusätzlich mit
Nutzergeräuschen zu rechnen.
Extreme Auswirkungen sind auch dann zu erwarten, wenn unter den Duschtassen bzw.
Wannen die Decke um die Abwasserleitungen herum geöffnet wurde und eine feste, dichte Bekleidung bzw. Abmauerung der Wannenschürzen nicht vorhanden ist.
Insbesondere die Tatsache, dass bei der Messung der Trittschalldämmung ein sehr hoher
Luftschall entsteht, ist in der Praxis bezüglich evtl. Nebenwege zu beachten!
7.18. Installationsführung
Eine weitere Fehlstelle, die sich durch Veränderungen der Installationstechnik in den letzten Jahren mehr und mehr zeigt, ist auf der nächsten Skizze dargestellt.
Die Installationen, hier maßgeblich im Bereich der Heizungsinstallation, werden vertikal
durch in den Wänden befindliche Schächte geführt. Im Regelfall befinden sich dann in
den einzelnen Geschossen sog. Heizkreisverteiler in den Wänden. Zum Raum hin sind sie
durch eine dünne Blechtür verschlossen, die darüber hinaus sehr oft auch über entsprechende Fugen verfügt. Oft liegen dann auch gerade an diesen Stellen Fehlstellen im Bereich des Randdämmstreifens vor.
Sowohl die Blechtür wie auch der oft nicht dichtende Randdämmstreifen lassen den
Schall in den Installationsschacht bzw. in den Deckenhohlraum eintreten.
Praktische Erfahrungen liegen hier lediglich an einem Mehrfamilienwohnhaus vor, an dem
jedoch eine Vielzahl von Unzulänglichkeiten vorhanden waren und beseitigt wurden, so
daß der Einfluß dieses Schwachpunktes isoliert nicht festgestellt werden konnte. Hier wären
weitere Messungen wünschenswert.
7.19. Installationsschächte / Rohrschächte
Die Auswirkungen eines Installationsschachtes wurden praxisgerecht auf einem Prüfstand
nachgestellt.
Dass hier mit erheblichen Beeinträchtigungen zu rechnen ist, zeigen die konkreten Untersuchungen an den durch die Trenndecke geführten Rohrschacht.
Dieser Rohrschacht bestand aus einer 19 mm dicken Spanplatte.
Eine Beeinträchtigung des Schallschutzes findet hier auf drei Wegen statt.
Erster Weg: Luftschalldurchgang durch den Schacht. Im Bereich der Luftschalldämmung
wurden hier Verluste bis zu 11 dB gemessen. Auch bei der Trittschalldämmung wurden
noch Einbußen bis 4 dB ermittelt. Bei diesem Versuch war die Anschlußfuge der Decke an
den Schacht sorgfältig gedichtet.
Der zweite Weg ist die Schalllängsleitung durch die Spanplatte. Hierzu gibt es mittlerweile eine Menge Untersuchungen, insbesondere für Wandbauteile, die aber übertragbar
sind. Die Berechnung des resultierenden Schalldämmaßes ist damit möglich.
Der dritte Weg ist der Durchgang von Luftschall durch die in diesem Bereich oft vorhandene Fuge.
In der Untersuchung wurde die Andichtung der Decke an den Schacht entfernt. Es wurde
eine definierte Fuge von 2 mm hergestellt.
Der Schacht wurde gleichzeitig mit einem Schott verschlossen.
Der Einfluß dieser 2 mm starken Fuge stellte sich mit einem Verlust bei der Luftschalldämmung von 11 dB dar.
Auch bei der reinen Trittschallmessung wurde noch ein Verlust von 6 dB festgestellt.
Die Fugen führen zu Einbußen im Frequenzbereich zwischen 800 Hz und 1.000 Hz. Hier
ist der Bezug zur Fugenlänge entsprechend der halben Wellen-länge sichtbar.
7.20. Estrichverwölbungen
Noch nicht untersucht sind die Auswirkungen von Estrichverwölbungen durch ein unegales
Komprimieren der darunter befindlichen Trittschallmatten.
7.21. Befestigung von Treppen und anderen Gegenständen.
Immer wieder werden Treppenwangen unmittelbar an die Holztafelelemente geschraubt.
Es besteht innerhalb des Wandhohlraums ein Resonanzkörper durch die Anregung aus
der Treppe sind extreme akustische Belästigungen die Folge.
Treppen sollten stets akustisch entkoppelt befestigt werden. Auch Heizaggregaten,
Dunsthauben und ähnlichen Teilen ist hier Aufmerksamkeit zu schenken! Hochwirksame
punktförmige Neoprenlager haben sich bewährt.
7.22. Estrich unter Wannen
Um eine optimale Einbauhöhe zu erreichen, wird oft der Estrich unter Duschtassen und
Wannen weggelassen. Die Schalldämmung der Geschossdecke ist dadurch deutlich verschlechtert, die Wahrnehmung von Einlaufgeräuschen und Bädergeräuschen in den darunter
liegenden Wohnungen ist die Konsequenz.
8.
Zusammenfassung
Die bis hierhin aufgezählten Schwachstellen erheben sicherlich nicht den Anspruch auf
Vollständigkeit. Es stellt eine Auswahl, der in der Praxis immer wieder anzutreffenden
und insofern typischen Schwachstellen dar. Wie bereits erwähnt setzt die zunehmende
qualitative Verbesserung von Holzbalkendecken voraus, dass den Einbaufehlern weit
mehr Aufmerksamkeit geschenkt wird als bisher. Die technische Weiterentwicklung zur
Verbesserung der Akustik bei Holzkonstruktionen ergibt nur dann einen Sinn, wenn eine
fehlerfreie Umsetzung in der Praxis sichergestellt werden kann.
Weitere Forschungen sind ebenso wichtig wie entsprechende Aufklärung bei den Bauschaffenden.
Eine Vielzahl typischer Einbaufehler lassen Beeinträchtigungen der Schalldämmung vermuten, entsprechende wissenschaftliche Beweise hierfür fehlen noch bis heute. Insbesondere die Thematik schüsselnder oder bombierender Estriche und deren Auswirkung
auf die Trittschalldämmung sind zumindest nach Kenntnissen des Autors bisher überhaupt noch nicht untersucht worden.
Untersucht wurden in jüngster Zeit die Auswirkungen der Einleitung von Schwingungen
aus Holzbalkendecken-Konstruktionen in die darunter befindlichen Wandelemente. Am
Labor für Schallmesstechnik, Prof. Fritz Holz, Stephanskirchen wurden erste Grundlegende Erkenntnisse hierzu gewonnen, welche die Grenzen üblicher Konstruktion aufzeigen.
13
14
Abbildung 1: Spachtelmasse zwischen Estrich und Wand gelaufen, weil Randdämmstreifen zu früh abgeschnitten.
Verlust bei Trittschalldämmung bis ca. -6dB
Abbildung 2: Fugmörtel zwischen Wand- und Bodenfliesen bzw. Sockelfliesen.
Verlust bei Trittschalldämmung bis ca. - 8 dB
Abbildung 3: Fließestrich (auch normaler Estrich) ist durchgelaufen, bei ca. 40 – 50 cm²
Verlust bei Trittschalldämmung bei ca. -9 bis -15 dB
Abbildung 4: Rohrleitungen, 2 – 3 kreuzen und stellen Kontakt her. Verlust bei Trittschalldämmung:
bei Kunststoffrohr bis -4 dB
bei Kupfer, nicht isoliert ???
Abbildung 5: Heizkörperanschlussleitungen im Estrich fest eingebunden
(wenn Leitungen fest auf Rohdecke liegen.)
Verlust bei Trittschalldämmung:
Kunststoffrohre in Leerrohr:
-1 dB
Kunststoffrohre ohne Leerrohr:
-2 bis -4 dB
Metallrohre (Kupfer) nicht isoliert: -4 bis -6 dB
Abbildung 6: Konsolfüße für Anschluss der Heizkörper mit Kunststoffrohr.
Abbildung 7: Einbaustrahler in Decke, 1 Stück:
Verlust bei Trittschalldämmung bis -2 dB
Abbildung 8: Decke mit sichtbarer Balkenlage und Wänden mit Installationsebene.
Erheblicher Einfluss ist zu vermuten – genauere Werte fehlen.
Ähnlicher Einfluss bei fehlendem Estrich unter Wannen / Duschtassen.
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Abbildung 9: Heizkreisverteiler mit einfacher Blechtür über dem Installationsschacht.
Verlust bei Schalldämmung?
Abbildung 10: Rohrschacht durch Trenndecke (19 mm FPY)
Luftschall durch Schacht: bis -11 dB
Einfluss bei Trittschall noch: bis -4 dB
Schall- Längsleitung durch Platte: ??
Luftschall durch Fuge bei 2 mm Fuge:
-11 dB Einfluss auf Trittschall: -6 dB

Schallschutztechnische Ausführungsfehler an Holzdecken - Forum

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